لقد وجد بحث جديد مثير للدهشة أن الأسماك تسبح في المدارس ليس فقط لأن هناك فرصة أقل لافتراسها من قبل حيوان مفترس جائع، ولكن لأنها قادرة على الحصول على هذا الغطاء دون إحداث أي ضجيج يلفت الانتباه أكثر مما لو كانت تسبح بمفردها.
وتعني قدرة الفريق هذه أن مدارس الأسماك متخفية للغاية لدرجة أن المفترس الموجود في المنطقة المجاورة ولكنه غير قادر على الرؤية يمكن أن يخطئ بسهولة في المدرسة ويظن أنها سمكة واحدة، أو العكس بالعكس.
وقد توصل المهندسون في جامعة جونز هوبكنز في بالتيمور بالولايات المتحدة الأمريكية إلى كيفية تحقيق تعليم الأسماك لهذا التأثير المربك المفيد - ويعتقدون أن اكتشافهم له آثار مهمة على تصميم وتشغيل الغواصات والمركبات ذاتية القيادة الأكثر هدوءًا.
وأنتج الفريق محاكاة ثلاثية الأبعاد للماكريل العادي، بمفرده أو في مجموعات تصل إلى تسعة أسماك. يقول المؤلف الرئيسي راتاج ميتال: "من المعروف على نطاق واسع أن السباحة في مجموعات توفر للأسماك حماية إضافية من الحيوانات المفترسة، لكننا تساءلنا عما إذا كانت تساهم أيضًا في تقليل الضوضاء التي تصدرها".
"تشير نتائجنا إلى أن الانخفاض الكبير في بصماتها الصوتية عند السباحة في مجموعات، مقارنة بالسباحة الفردية، قد يكون بالفعل عاملاً آخر يؤدي إلى تكوين مدارس الأسماك."
توقيت رفرف الذيل
وتمكن الباحثون من تغيير تكوينات الأسماك المحاكاة، ومدى قربها من السباحة بجانب بعضها البعض، ومدى تزامن حركاتها.
هذا النموذج ليس خاصًا بالماكريل ولكنه ينطبق على الأسماك الأخرى التي تدفع نفسها باستخدام زعانفها الخلفية - وكان المفتاح الرئيسي لتقليل الصوت في المدارس هو توقيت رفرفة الذيل.
إذا رفرفت الأسماك المدربة بذيولها في نفس الوقت، فإن الصوت سوف يتراكم - ولكن إذا بدلت اللوحات، فسيتم إلغاء الأصوات الإضافية إلى حد أن مجموعة من سبع أسماك لا يمكن أن تصدر صوتًا أعلى من صوت سمكة واحدة.
يوضح ميتال: "الصوت عبارة عن موجة". "يمكن أن تتجمع الموجتان إذا كانتا في الطور تمامًا أو يمكنهما إلغاء بعضهما البعض إذا كانتا خارج الطور تمامًا. هذا ما يحدث هنا، على الرغم من أننا نتحدث عن الأصوات الخافتة التي بالكاد تكون مسموعة للإنسان.
"قد يرى الحيوان المفترس، مثل سمكة القرش، أنه يسمع سمكة وحيدة بدلاً من سماع مجموعة. وهذا يمكن أن يكون له آثار كبيرة على الأسماك المفترسة.
ومع ذلك، فإن رفرفة الذيل بشكل منسق ليس أمرًا حيويًا: "إن مجرد التواجد معًا والسباحة بأي طريقة يساهم في تقليل التوقيع الصوتي"، كما يقول ميتال.
تفاعل التدفق
إلى جانب تقليل الصوت، فإن رفرفة الذيل تولد أيضًا "تفاعلًا متدفقًا" بين الأسماك، مما يسمح لها بالسباحة بشكل أسرع ولكن باستخدام طاقة أقل. يقول المؤلف الرئيسي وطالب الدراسات العليا بجامعة جونز هوبكنز جي تشو: "لقد وجدنا أن تقليل الضوضاء الناتجة عن التدفق لا يجب أن يأتي على حساب الأداء".
"لقد وجدنا حالات حيث كان الانخفاض الكبير في الضوضاء مصحوبًا بزيادات ملحوظة في نصيب الفرد من الدفع، وذلك بسبب التفاعلات الهيدروديناميكية بين السباحين."
وجد الفريق أن فوائد خفض الصوت في مدارس الأسماك تبدأ في اللحظة التي تتحد فيها سمكتان سباحتان، مع تزايد تقليل الضوضاء مع انضمام المزيد من الأسماك إلى المدرسة، على الرغم من أنه يعتقد أن هناك نقطة قد تنخفض الفوائد بعدها.
الباحثون، الذين يخططون بعد ذلك لإضافة اضطراب المحيطات إلى نماذجهم وإنشاء عمليات محاكاة تسمح للأسماك بالسباحة بحرية أكبر، قد نشروا دراستهم للتو في مجلة الإلهام الحيوي والمحاكاة الحيوية.
اقرأ أيضا: العودة إلى مدرسة الأسماك
